Synkront digitalt hierarki

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 7. februar 2019; checks kræver 26 redigeringer .

Synchronous Digital Hierarchy (SDH: SDH  - Synchronous Digital Hierarchy , SONET) er et datatransmissionssystem baseret på tidssynkronisering af de transmitterende og modtagende enheder . SDH-standarder definerer karakteristika for digitale signaler , herunder strukturen af ​​rammer (cyklusser), multiplekseringsmetode , digitalt hastighedshierarki og grænsefladekodemønstre osv.

Grænseflader

Elektriske grænseflader

Standardiseringen af ​​grænseflader bestemmer muligheden for at forbinde forskelligt udstyr fra forskellige producenter. SDH-systemet leverer universelle standarder for netværksknudegrænseflader , herunder standarder på bithastighedsniveau , rammestruktur, multiplekseringsmetode, linjegrænseflader, overvågning og kontrol . Derfor kan SDH-udstyr fra forskellige producenter nemt tilsluttes og installeres i én linje, hvilket bedst demonstrerer systemkompatibilitet.

SDH-systemet giver standardniveauer for informationsstrukturer, dvs. et sæt standardsatser. Basisniveauet for hastighed er STM-1 (155,52 Mbps ) [1] . Bithastigheder på højere niveau bestemmes ved at gange STM-1 bithastigheden med henholdsvis 4, 16, 64 osv.: STM-4 (622 Mbps ), STM-16 (2,5 Gbps ), STM -64 (10 Gb/s ) og STM-256 (40 Gb/s ).

Optiske grænseflader

Lineære (optiske) grænseflader fungerer ved hjælp af universelle standarder. Linjesignalet er kun krypteret ( eng.  scrambled  - krypter , bland), der er ingen redundant kodeindsættelse.

Scrambling- standarden  er universel. Derfor skal standard scrambleren og descrambleren bruges både ved modtagelse og ved transmission. Formålet med scrambling er at gøre sandsynligheden for forekomst af en "1" bit og en "0" bit tæt på 50% for at gøre det nemmere at udtrække clocksignalet fra linjesignalet. Da linjesignalet kun er forvrænget, svarer linjehastigheden for SDH-signalet til standardsignalhastigheden på det elektriske SDH-interface. Således forbliver forbruget af optisk strøm ved at transmittere lasere uændret, dog reduceres deres varmefrigivelse (da muligheden for at følge et stort antal "1" i træk er udelukket), hvilket øger deres ressource . En anden grund til, at scrambling bruges, er, at en lang "1" ("0") sekvens opfattes af den automatiske forstærkningskontrolsløjfe som en stigning (reduktion) i inputsignalniveauet, hvilket kan føre til forkert justering.

Sådan virker SDH

Load indeslutningsprocedure

Al information i SDH-systemet transmitteres i containere. En container er strukturerede data, der sendes rundt i et system. Hvis PDH -systemet genererer trafik, der skal transmitteres over SDH-systemet, så struktureres PDH-dataene, ligesom SDH, først i containere, og derefter tilføjes en header og pointere til containeren, hvilket resulterer i en STM-1 synkron transport modul. STM-1 containere transmitteres over netværket i SDH-systemet af forskellige niveauer (STM-n), men i alle tilfælde kan den opløste STM-1 kun kombineres med et andet transportmodul, dvs. multipleksing af transportmoduler finder sted .

Konceptet med en virtuel container

Et andet vigtigt koncept, der er direkte relateret til den generelle forståelse af SDH-teknologi, er konceptet med en virtuel container VC . Som et resultat af at tilføje en sti (rute) header til containeren, opnås en virtuel container. Virtuelle containere er i ideologisk og teknologisk sammenhæng med containere, således at C-12 containeren svarer til den virtuelle container VC-12 ( E1 stream transmission ), C-3  - VC-3 (E3 stream transmission), C-4 - VC -4  containere (STM-1 stream transmission).

Rutekoncept

Multipleksmetode

Eftersom lavhastigheds-PDH-signalerne multiplekses ind i rammestrukturen af ​​højhastigheds-SDH-signalerne ved bytemultiplekseringsmetoden, er deres placering i højhastighedssignalrammen fast og defineret eller, skal vi sige, forudsigelig. Derfor kan et lavhastigheds-SDH-signal såsom 155 Mbps (STM-1) lægges direkte til eller trækkes fra et højhastighedssignal såsom 2,5 Gbps (STM-16). Dette forenkler signalmultipleksing og demultipleksingsprocessen og gør SDH-hierarkiet særligt velegnet til højhastigheds- og højkapacitets fiberoptiske transmissionssystemer.

Da metoden med synkron multipleksing og fleksibel strukturkortlægning er blevet vedtaget, kan PDH -signaler med lav hastighed (f.eks. 2 Mbps) også multiplekses til et SDH (STM-N) signal. Deres placering i STM-N-rammen er også forudsigelig. Derfor kan et lavhastigheds-tilløbssignal (op til DS-0-signalet, dvs. en PDH- tidsslot , 64 kbps) føjes direkte til eller udtrækkes fra STM-N-signalet. Bemærk, at dette ikke er det samme som ovenstående proces med at tilføje/udtrække et lavhastigheds-SDH-signal til/fra et højhastigheds-SDH-signal. Her refererer det til den direkte tilføjelse/ekstraktion af et lavhastigheds-tilløbssignal såsom 2Mbps, 34Mbps og 140Mbps til/fra SDH-signalet. Dette eliminerer behovet for et stort antal multipleksing / demultiplexing udstyr (sammenkoblet), forbedrer pålideligheden og reducerer muligheden for signalforringelse, reducerer omkostninger, strømforbrug og udstyrs kompleksitet. Tilføjelse/valg af tjenester er yderligere forenklet.

Denne multipleksingsteknik hjælper med at udføre den digitale krydsforbindelsesfunktion ( DXC ) og giver netværket en kraftfuld selvhelbredende funktion. Abonnenter kan forbindes dynamisk efter behov, og trafikovervågning i realtid kan udføres.

Drift, administration og vedligeholdelse

Til funktionerne drift, administration og vedligeholdelse (OAM) er adskillige bits organiseret i rammestrukturen af ​​SDH-signalet . Dette letter i høj grad netværksovervågningsfunktionen, dvs. automatisk vedligeholdelse. Nogle få redundante bits skal tilføjes under linjekodning for at overvåge linjeydelsen, da meget få bytes er organiseret i PDH-signalet. For eksempel, i PCM30/32 signalrammestrukturen, er det kun bits i TS0 og TS16, der bruges til OAM-funktioner.

Flere headere i SDH-signaler udgør 1/20 af det samlede antal bytes i en ramme. Dette letter i høj grad OAM-funktionen og reducerer omkostningerne til vedligeholdelsessystemet, hvilket er meget vigtigt, da det repræsenterer en betydelig del af udstyrets samlede omkostninger.

Kompatibilitet

SDH har høj kompatibilitet. Det betyder, at SDH-transmissionsnettet og det eksisterende PDH-netværk kan arbejde sammen, mens SDH-transmissionsnettet er etableret. Et SDH-netværk kan bruges til at bære PDH-tjenester såvel som signaler fra andre hierarkier såsom ATM , Ethernet ( Ethernet over SDH , 10GBASE-W ) og FDDI .

Det grundlæggende transportmodul (STM-1) kan rumme tre typer PDH-signaler, samt ATM-, FDDI-, DQDB-signaler. Dette giver tovejskompatibilitet og sikrer problemfri overgang fra PDH til SDH og fra SDH til ATM. For at imødekomme signalerne fra disse hierarkier multiplekser SDH lavhastighedssignalerne fra de forskellige hierarkier til en STM-1 signalrammestruktur ved netværkskanten (startpunkt - inputpunkt) og demultiplekser dem derefter ved netværkskanten (slutpunkt - udgangspunkt). På denne måde kan digitale signaler fra forskellige hierarkier transmitteres over SDH-transmissionsnetværket.

Forsvar

I SDH-systemer bruges udtrykket "sikkerhed" til at beskrive en måde at forbedre netværkets pålidelighed på. For at gøre dette forsøger de at bygge alle SDH-netværk i form af lukkede ringe, hvorigennem transmissionen udføres samtidigt i begge retninger. I dette tilfælde fortsætter netværket med at fungere i tilfælde af kabelfejl. I modsætning til hvad mange tror, ​​er disse funktioner også tilgængelige i PDH- udstyr fra nogle producenter.

Ulempen ved denne stigning i pålidelighed er reduktionen i antallet af redundante optiske fibre i netværkskablerne.

SONET og SDH bruger beskyttelsesskemaer: 1+1, 1:N, UPSR, SNCP , BLSR / MS-SPRing [2] .

Noter

  1. ↑ Yu. A. Semenov (ITEF-MIPT). 4.3.6 Synkrone SDH/SONET-links . Hentet 8. september 2017. Arkiveret fra originalen 10. september 2017.
  2. ↑ Ramaswami, Sivarajan, 2002 , s. 542.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger